固结系数随时间变化的反分析研究

软土地基存在稳定性差和变形大等问题,为了控制工后沉降,需要对地基沉降进行合理的预测。反分析法是依靠工程现场获取的位移测量信息反演确定各未知参数的理论和方法。在太沙基固结理论的基础上,建立的一维匀加载固结反分析模型中,固结系数是反分析中唯一需要确定的参数。相较于室内试验得出的固结系数,反分析计算固结系数接近于实际情况。通过沉降曲线的比对,得到反分析试验数据的合理性以及与实际值的误差。由于渗透系数是随着孔隙比的减小而减小的,渗透系数的改变直接影响到固结系数的值,对室内固结试验结果进行分阶段反分析,得出固结系数随固结时间增加的变化规律。     

软土地基固结系数随时间变化的反分析

软土地基存在稳定性差和变形大等问题,为了控制工后沉降,需要对地基沉降进行合理的预测。反分析法是依靠工程现场获取的位移测量信息反演确定各未知参数的理论和方法。在太沙基固结理论的基础上,建立的一维匀加载固结反分析模型中,固结系数是反分析中唯一需要确定的参数。相较于室内试验得出的固结系数,反分析计算固结系数接近于实际情况。通过沉降曲线的比对,得到反分析试验数据的合理性以及与实际值的误差。由于渗透系数是随着孔隙比的减小而减小的,渗透系数的改变直接影响到固结系数的值,对室内固结试验结果进行分阶段反分析,得出固结系数随固结时间增加的变化规律。     

软土路堤沉降预测方法研究

建立了依据路堤填土期施工期和预压期观测资料计算路堤总瞬时沉降、总固结沉降、地基固结指数的基因反演方法,进而根据这三个反演参数计算最终沉降,并与实际值作比较,二者符合较好.此外,再依据预压期的沉降资料,分别利用三种不同的计算模型反演计算最终沉降,并与实测结果进行比较,进而对沉降计算模型的选取提出建议.     

塑料排水板地基处理固结沉降特性

为了研究塑料排水板在深厚填土地基中对固结度和沉降的影响,结合福建某堆载-塑料排水板联合地基处理工程,分析计算了仅堆载和加设塑料排水板两种情况下的固结度计算。指出了软土地基处理在填土加载的同时,必须结合竖向排水体才能符合工程需要,且计算固结度时必须考虑井阻和涂抹作用。选取了淤泥土的沉降计算经验系数及杂填土的计算参数,分别计算淤泥层和杂填土的沉降,沉降计算及固结度预测与实际观测数据相符。工程监测数据表明:分层沉降观测数据与地面沉降测点沉降曲线基本一致,孔压的消散曲线与该测点附近的地面沉降测点的沉降时间关系曲线基本一致,能正确反应地基土的孔压消散情况,且在地基处理施工过程中加载没有造成较大的侧向位移,表明项目设计合理,达到预期要求,可为类似地基处理工程提供理论借鉴。     

刚性基础软土地基的真空预压处理

以南方某污水处理厂现场监测资料为依据，分别采用双曲线法、指数曲线法、Asaoka法推算地基的最终沉降量、分析真空预压的加固效果。通过Terzaghi固结理论反算地基水平平均固结系数，计算值较室内试验值更符合实际，弥补了室内试验的不足。虽然真空预压法在刚性基础软土地基中的加固效果较好，拓宽了其应用领域，但是仍然存在着一定的工后残余沉降量，应在结构设计中预以考虑。     

中低压缩性黏土地基沉降变形特性试验研究

以宁安城际铁路安庆试验工点长江高阶地区冲积成因中低压缩性黏土为研究对象,进行了一系列土工试验、原位测试和现场填筑试验.对中低压缩性黏土的物理力学指标进行了整理分析,探讨了试验方法对沉降计算指标取值的影响;基于现场填筑试验,对中低压缩性黏土地基的总沉降、分层沉降、孔隙水压力和侧向位移进行了分析.结果表明:该中低压缩性黏土具有较好的工程特性和强超固结特性,取样扰动对土工试验结果影响显著,推荐采用静力触探试验获取沉降计算指标;路堤荷载下地基以浅层弹性变形为主,孔隙水压力和侧向位移监测结果均表明地基内部排水固结现象不明显,路堤荷载主要由土粒骨架承担.     

路堤荷载下DJM-PVD复合地基固结特性数值分析

以淮盐高速公路现场试验段为原型,采用数值分析方法分析了路堤荷载下DJM-PVD复合地基的固结机理和桩土应力分配特性.数值计算中采用单元体模型来代表复合地基.数值分析结果表明:路堤荷载下,DJM-PVD复合地基上部中桩间土沉降大于桩体沉降,桩端附近桩体沉降大于桩间土沉降,存在桩土差异沉降,桩土差异沉降使得桩间土承担荷载和桩体承担荷载相互转移;复合地基的桩体应力集中、桩体应力比等与均桩土差异沉降的发展密切相关;DJM-PVD复合地基的固结机理主要包括3部分:排水板的排水效应、粉喷桩的应力集中效应以及桩土间荷载转移形成的孔压梯度,三者均能加速地基的固结,减少工后沉降.     

加宽荷载下饱和地基初始孔压及沉降分析

基于Biot固结方程获得了半无限线弹性地基在梯形荷载作用下的初始时刻解,进而得到了梯形荷载作用下地基瞬时沉降、固结沉降和总沉降计算式.由此得到了加宽路堤荷载作用下地基的附加有效应力、超孔隙水压力和地表沉降表达式,并对各响应进行了分析.其计算表达式简洁,便于工程应用.     

软土次固结系数与压力的关系

通过正常固结软黏土室内分级加载次固结试验,得出了荷载对次固结特性有较明显影响,次固结系数与压力存在一定关系的结论.对于室内试验结果,采用修正的双曲线模型拟合了正常固结状态下土的次固结系数与压力之间的定量关系,从而提出了正常固结土次固结沉降量计算的一种修正方法,并以实际工程某一断面的次固结沉降计算为例,将该修正方法与其他几种计算方法进行了对比分析.结果表明,正常固结土次固结沉降计算须考虑压力对次固结沉降的影响.     

沉降速率系数确定方法

沉降速率法常用于确定路面施工时机,因此沉降速率系数的确定对路面施工非常重要。当路基的地质、地基处理、施工等方面的资料都齐全时,可以按照固结理论计算得到沉降速率系数。在工程实践中更多地利用施工监测资料反演计算沉降速率系数,目前常用的反演方法有三点法、孔压~时间曲线拟和法等。在固结理论等已有研究成果的基础上提出了t~1nSr法、St~Vs法、双曲线法、Asaoka法等方法,工程实践证明上述方法是可行的。理论分析和工程实践都表明多层地基的沉降速率系数随时间增加而减小。     

塑料排水板外土体淤堵的试验与固结计算方法研究

塑料排水板（prefabricated vertical drain，PVD）处理深厚软基的固结计算是工程设计中的关键问题。为改进现有固结理论未能考虑长期排水固结过程中滤膜周围附土淤堵作用的不足，通过室内模型试验得到了塑料排水板长期固结过程中淤堵区渗透系数的自然对数与时间的线性关系，并在此基础之上推导了考虑密切影响区及普通影响区渗透系数随时间变化的等应变固结解。最后基于现场实测的固结度数据，对比了传统计算方法和改进方法的计算结果，发现改进方法的计算值的精度在固结后期比传统方法高了11.16%，论证了改进方法的有效性。     

降水对软黏土渗流特性影响的试验研究

在降水后的上海地铁10号线同济大学站基坑工程现场取样,进行不同固结压力下的室内渗透试验,分析了工程降水对上海软黏土渗流特性的影响.忽略土样自重应力,假设土样垂直总应力等于固结压力,孔隙水压力为静止水压力,将垂直渗透系数与固结压力之间的对应关系转化为垂直渗透系数和垂直有效应力间的对应关系,用数学公式描述垂直渗透系数与垂直有效应力之间的数值关系.结果表明,降水作用使上海软黏土渗流特性的各向异性愈加明显,垂直渗透系数的对数与垂直有效应力成线性关系.     

多级加载作用下竖井地基固结分析

利用Laplace变换的方法,给出了在任意多级加载作用下,并综合考虑了竖井地基的井阻和涂抹作用下频域内固结解。通过Laplace逆变换,结合具体算例对影响竖井地基固结的主要影响因素进行了详细分析,并与已有结果进行了比较。结果表明,利用本文方法对任意多级加载的情况可以方便求解,而且计算过程简单,计算速度快,精度高。     

土工合成材料用作PVDs在软基排水固结中的应用

介绍了土工合成材料在软土地基排水加固工程中的应用,尤其是PVDs在液化地基处理和污染地基处置领域中尝试性的应用,根据单元井的固结理论,简要讨论了PVDs的井阻和涂抹作用,以及指标的测定,根据对工程实例的研究,进一步分析了PVDs的影响因素,结构可靠性设计的思想应用于饱和土的PVDs排水固结法是一个全新的概念,可靠性敏度分析的结果表明,PVDs软基固结仅对水平固结系数高敏感,基于这一概念讨论了简化的可靠性设计方法。     

砂井地基固结概率设计的中心设计系数方法

将概率统计理论引入砂井地基固结问题的分析中，提出了砂井地基固结概率设计的中心设计系数方法，该方法用设计系数将砂井地基固结概率设计与常规设计联系起来。径向固结系数的设计值等于其均值与中心设计系数乘积。推导了径向固结系数为伽玛分布时中心设计系数的计算公式，并据此研究了中心设计系数的变化规律。提出了砂井地基固结概率设计的一般步骤，并用算例说明了该法在实际工程中的应用。     

分级加载下黏土中的超静孔压消散试验研究

为直观地认识土体固结时超静孔压的消散过程,弄清固结理论产生偏差的原因,利用研制的大尺寸固结装置,对饱和黏土开展分级加载下的超静孔压、压缩变形和土压力的测试,并与太沙基一维固结理论计算值进行对比。测试结果表明土样中的超静孔压呈现加载后先增加、后消散缓降的规律,分级加载下,随着固结荷载增大,孔压变化明显滞后于荷载的变化,且超静孔压的消散也趋慢。经与采用固定固结系数计算的理论值对比可证实土样中的固结系数呈动态变化,表现为随固结荷载和固结时间的增加而减小,且不同位置处的固结系数也存在差异。     

统一固结理论在吹填土中的应用

本文介绍了包含六个基本方程式的统一固结理论,它将土体主固结和次固结阶段统一考虑,认为土体的应力应变关系不是唯一的,而是应变速率的函数。通过一系列室内固结试验及渗透试验求出了一种吹填软粘土的固结参数,采用有限差分法将统一固结理论应用于室内试样和现场土体的固结计算,试验和计算结果表明,统一固结理论具有普遍适用性和合理性。     

天津地区软土的蠕变特性和速率敏感性

为了研究软土次固结和速率敏感性的内在联系,基于过应力式弹黏塑性本构模型,推导出一个理论关系式,定量地建立了次固结系数和率敏感参数的关系．对天津某地典型软黏土进行了一系列次固结试验和变速固结不排水三轴压缩试验,分析了次固结系数和率敏感参数,验证了所推导的理论关系式的适用性．     

Rigorous Axially Symmetric Consolidation Solution of Vacuum Combined Linear Loading Surcharge Preloading

Vacuum combined surcharge preloading is an effective method which has been used in ground treatment. This study presents the analytical solution of vertical drains with vacuum combined surcharge preloading. The surcharge was considered to be time-dependent preloading due to its reflection of the real situation.Moreover,the free strain,instead of equal strain hypothesis of the surface,was adopted for the mathematical rigor. Both vertical and horizontal drainages,along with the well resistance were considered.Besides,the time-dependent surcharge preloading was resolved with the impulse theorem which has been presented in the study,and the solutions for pore water pressure and degree of consolidation were derived by applying the approach of separation of variables.Furthermore,the solution is compared with previous solutions and numerical solutions,and the results verify the correctness of the proposed model.     

变井阻条件下碎石桩复合地基固结解析解

针对实际工程中碎石桩复合地基固结的井阻问题,深入分析了碎石桩的井阻成因以及变井阻条件下的时间效应与空间效应.采用解析方法,建立了考虑井阻时间效应的复合地基固结方程.通过分析碎石桩渗透系数的变化规律构建了两种桩体渗透系数随时间变化的函数,并导出了特定变化模式下的碎石桩复合地基固结解析解.分析结果表明:井阻变化对于碎石桩复合地基固结速度影响显著,且该结果较现有的复合地基固结理论更接近工程实际;井阻因子初值越大,井阻时间效应的影响越严重;在相同条件下,增加桩体渗透性比提高桩体模量更有利于加速碎石桩复合地基固结.